TOP 5 elastomerov za tesnila in tesnilne mase
Kaj so elastomeri? Izraz izhaja iz besede »elastično« – ene od temeljnih lastnosti gume. Besedi »guma« in »elastomer« se uporabljata kot sopomenki za polimere z viskoelastičnostjo – običajno imenovano »elastičnost«. Med inherentne lastnosti elastomerov spadajo prožnost, visok raztezek in kombinacija prožnosti in dušenja (dušenje je lastnost gume, zaradi katere pretvarja mehansko energijo v toploto, ko je izpostavljena upogibu). Zaradi tega edinstvenega nabora lastnosti so elastomeri idealen material za tesnila, tesnilne obroče, izolatorje in podobno.
Z leti se je proizvodnja elastomerov premaknila od naravnega kavčuka, pridobljenega iz drevesnega lateksa, k visoko razvitim različicam mešanic kavčuka. Pri ustvarjanju teh različic se specifične lastnosti dosežejo s pomočjo dodatkov, kot so polnila ali mehčala, ali s spreminjanjem razmerij vsebnosti v kopolimerni strukturi. Razvoj proizvodnje elastomerov ustvarja nešteto možnosti elastomerov, ki jih je mogoče zasnovati, izdelati in dati na voljo na trgu.
Da bi izbrali pravi material, je treba najprej preučiti splošna merila za delovanje elastomerov v tesnilih. Pri izbiri učinkovitega materiala morajo inženirji pogosto upoštevati številne dejavnike. Skrbno je treba upoštevati obratovalne pogoje, kot so delovna temperatura, okoljski pogoji, kemični stik ter mehanske ali fizikalne zahteve. Glede na uporabo lahko ti obratovalni pogoji močno vplivajo na delovanje in življenjsko dobo elastomernega tesnila.
S temi pojmi v mislih si poglejmo pet najpogosteje uporabljenih elastomerov za tesnila.
1)Buna-N/Nitril/NBR
Vsi sinonimi, ta sintetični kavčukov kopolimer akrilonitrila (ACN) in butadiena ali nitril butadienski kavčuk (NBR) je priljubljena izbira, ki se pogosto uporablja, kadar so prisotni bencin, olje in/ali masti.
Glavne lastnosti:
Najvišje temperaturno območje od ~ -54 °C do 121 °C (-65 °C – 250 °F).
Zelo dobra odpornost na olja, topila in goriva.
Dobra odpornost proti obrabi, hladnemu toku, odpornost proti trganju.
Prednostno za aplikacije z dušikom ali helijem.
Slaba odpornost na UV-žarke, ozon in vremenske vplive.
Slaba odpornost na ketone in klorirane ogljikovodike.
Najpogosteje uporabljeno v:
Uporaba v letalstvu in avtomobilizmu pri ravnanju z gorivom
Relativni stroški:
Nizka do zmerna
2) EPDM
Sestava EPDM se začne s kopolimerizacijo etilena in propilena. Doda se tretji monomer, dien, da se material lahko vulkanizira z žveplom. Nastala spojina je znana kot etilen propilen dienski monomer (EPDM).
Glavne lastnosti:
Najvišje temperaturno območje od ~ -59 °C do 149 °C (-75 °C – 300 °F).
Odlična odpornost na vročino, ozon in vremenske vplive.
Dobra odpornost na polarne snovi in paro.
Odlične električne izolacijske lastnosti.
Dobra odpornost na ketone, navadne razredčene kisline in alkalije.
Slaba odpornost na olja, bencin in kerozin.
Slaba odpornost na alifatske ogljikovodike, halogenirana topila in koncentrirane kisline.
Najpogosteje uporabljeno v:
Hladilna/hladilna okolja
Uporaba v avtomobilskih hladilnih sistemih in tesnilnih tesnilih
Relativni stroški:
Nizko – Zmerno
3) Neopren
Neoprenska družina sintetičnih kavčukov nastane s polimerizacijo kloroprena in je znana tudi kot polikloropren ali kloropren (CR).
Glavne lastnosti:
Najvišje temperaturno območje od ~ -57 °C do 138 °C (-70 °C – 280 °F).
Odlične lastnosti odpornosti proti udarcem, obrabi in ognju.
Dobra odpornost na trganje in kompresijska trdnost.
Odlična vodoodpornost.
Dobra odpornost na zmerno izpostavljenost ozonu, UV-žarkom in vremenskim vplivom, pa tudi na olja, masti in blaga topila.
Slaba odpornost na močne kisline, topila, estre in ketone.
Slaba odpornost na klorirane, aromatske in nitroogljikovodike.
Najpogosteje uporabljeno v:
Uporaba v vodnem okolju
Elektronsko
Relativni stroški:
Nizko
4) Silikon
Silikonske gume so visokopolimerni vinilmetilpolisiloksani, označeni kot (VMQ), ki se zelo dobro obnesejo v zahtevnih toplotnih okoljih. Zaradi svoje čistosti so silikonske gume še posebej primerne za higienske aplikacije.
Glavne lastnosti:
Najvišje temperaturno območje od ~ -100 °C do 250 °C (-148 °F – 482 °F).
Odlična odpornost na visoke temperature.
Izjemna odpornost na UV žarke, ozon in vremenske vplive.
Od vseh naštetih materialov kaže najboljšo prožnost pri nizkih temperaturah.
Zelo dobre dielektrične lastnosti.
Slaba natezna trdnost in odpornost proti trganju.
Slaba odpornost na topila, olja in koncentrirane kisline.
Slaba odpornost na paro.
Najpogosteje uporabljeno v:
Uporaba v živilih in pijačah
Uporaba v farmacevtskem okolju (razen sterilizacije s paro)
Relativni stroški:
Zmerno – Visoko
5) Fluoroelastomer/Viton®
Fluoroelastomeri Viton® so razvrščeni pod oznako FKM. Ta razred elastomerov je družina, sestavljena iz kopolimerov heksafluoropropilena (HFP) in viniliden fluorida (VDF ali VF2).
V naprednih razredih so opaženi terpolimeri tetrafluoroetilena (TFE), viniliden fluorida (VDF) in heksafluoropropilena (HFP) ter specialni materiali, ki vsebujejo perfluorometilvinileter (PMVE).
FKM je znan kot rešitev izbire, kadar je potrebna visoka temperaturna in kemična odpornost.
Glavne lastnosti:
Najvišje temperaturno območje od ~ -30 °C do 315 °C (-20 °C – 600 °F).
Najboljša odpornost na visoke temperature.
Izjemna odpornost na UV žarke, ozon in vremenske vplive.
Slaba odpornost na ketone, estre z nizko molekulsko maso.
Slaba odpornost na alkohole in nitro spojine
Slaba odpornost na nizke temperature.
Najpogosteje uporabljeno v:
Tesnjenje za vodne/potapljaške aplikacije
Uporaba avtomobilskih goriv z visokimi koncentracijami biodizla
Uporaba tesnil v letalski industriji za podporo gorivnim, mazalnim in hidravličnim sistemom
Relativni stroški:
Visoka
Čas objave: 15. april 2020